چیلر مدولار

چیلر

یکی از روش‌های تهویه مطبوع و ایجاد دمای هوای مناسب استفاده از دستگاه چیلر است. چیلر به انگلیسی Chiller، به معنی خنک کننده می‌باشد. این دستگاه وظیفه تامین آب خنک برای فن کویل یا هواساز را دارد، تا به این ترتیب بتوان جریان هوای خنک ایجاد کرد.

چیلرها بر حسب سیکل برودتی، به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• چیلر تراکمی
• چیلر جذبی

در چیلرهای تراکمی از سیکل تبرید تراکمی برای فرایند خنک سازی آب استفاده می‌شود. چیلرهای تراکمی خود انواع مختلفی دارند، که در یک دسته بندی بر حسب نوع کندانسور به دو نوع تقسیم می‌شوند:

• چیلر تراکمی هوا خنک
• چیلر تراکمی آب خنک

چیلرها با توجه به آنکه برای ایجاد برودت، از سیکل تبردی تراکمی استفاده می‌کنند، عملکرد تقریباً مشابهی دارند. اجزاء اصلی هر چیلر عبارت است از:

• اواپراتور، که از نوع پوسته لوله‌ای بوده و در آن آب توسط مبرد خنک می‌شود
• کندانسور، که می‌تواند هوایی یا آبی باشد و وظیفه آن دفع حرارت مبرد است
• شیر انبساط، که وظیفه آن کاهش فشار مبرد و کنترل مقدار ورودی مبرد به اواپراتور است
• کمپرسور، که وظیفه آن افزایش فشار مبرد می‌باشد

در سیکل تبرید تراکمی، مبرد ابتدا وارد کمپرسور می‌شود. در اینجا فشار مبرد افزایش یافته که این کار علاوه بر تامین انرژی مورد نیاز برای حرکت مبرد در سیکل، دمای تقطیر آن را نیز افزایش می‌دهد. کمپرسورهای مورد استفاده در چیلرها می‌توانند از نوع پیستونی، اسکرال، اسکرو، روتاری ویا سانتریفیوژی باشد. در آرشیو مقالات گروه صنعتی دی، در مورد تمامی این کمپرسورها پرداخته شده است.

در ادامه سیکل مبرد به کندانسور وارد شده و در آنجا به مایع تبدیل می‌شود، که با این کار حرارت خود را دفع می‌کند. در کندانسورهای هوایی یا هوا خنک، از جریان هوا و در کندانسورهای آبی یا آب خنک از جریان آب برای میعان مبرد استفاده می‌شود.

در مرحله سوم مبرد با عبور از شیر انبساط، دچار افت فشار شده و آماده ورود به اواپراتور می‌شود. در اواپراتور که از نوع پوسته لوله‌ای می‌باشد، مبرد و آب با یکدیگر تبادل حرارتی برقرار کرده و حرارت آب به مبرد منتقل می‌شود. مبرد تبخیر شده به سمت کمپرسور رفته و آب خنک نیز به سمت فن کویل یا هواساز منتقل می‌شود.

به این ترتیب مبرد چیلر با طی کردن چهار مرحله دمای آب را کاهش می‌دهد.

چیلرها بر حسب تعداد کمپرسورشان به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• چیلر معمولی (تک کمپرسور)
• چیلر مدولار

چیلر مدولار

کمپرسور یکی از اجزاء بسیار حیاتی در هر چیلر است. یک کمپرسور چیلر باید قادر باشد بار برودتی مورد نیاز را با توجه به حجم آب فراهم کند، در غیر این صورت چیلر به طور عملی کارایی خود را از دست خواهد داد. در چیلرهای مدولار، به جای استفاده از یک کمپرسور با ظرفیت بالا، از چندین کمپرسور با ظرفیت کمتر استفاده می‌شود. یکی از تفاوت‌های چیلر مدولار نسبت به چیلر معمولی، تعداد کمپرسورها است.

اما لازم به ذکر است که چیلر مدولار همان چیلر مدولار است. به عبارت دیگر، اگر از چندین مدار و کمپرسور برای سرمایش آب استفاده کنیم، به آن چیلر مدولار یا ماژولار می‌گویند.

روش کار چیلر مدولار

چیلر در ابتدای عملکرد خود با تمام ظرفیت خود کار می‌کند تا بار برودتی محیط مد نظر را تامین کند. اما پس از مدتی، دمای محیط کاهش می‌یابد و عملاً نیازی به کار با ظرفیت کامل نیست. در چیلرهای معمولی یا تک کمپرسور، ترموستات دستور خاموشی کمپرسور را می‌دهد. بعد از بازگشت دما به سطح بالاتر، کمپرسور مجدداً فعال می‌شود.

اما در چیلرهای مدولار، چند کمپرسور با ظرفیت کمتر وجود دارند. به همین دلیل، می‌توان یک یا چند کمپرسور را خاموش کرد زمانی که نیاز به ظرفیت کمتری وجود دارد. با این کار، چیلر به طور کلی خاموش نمی‌شود و می‌تواند با مصرف انرژی کمتر دمای محیط را تقریباً ثابت نگه‌دارد.

همچنین، در کمپرسورهای اینورتر نیز کنترل ظرفیت انجام می‌شود و کمپرسور به طور کامل خاموش نمی‌شود. اما این موضوع خارج از حوزه این مقاله است و در مقالات جداگانه به کمپرسورهای اینورتر پرداخته شده است.

تا اینجا با روش کار چیلر تراکمی آشنا شدیم. در ادامه، به بررسی مزایای استفاده از چیلر مدولار می‌پردازیم.

مزایای چیلر مدولار

با توجه به نحوه کار چیلر مادولار یا ماژولار، مزایای کنترل ظرفیت در چیلر عبارت است از:

کاهش مصرف برق

با کاهش بار کمپرسور عملاً مصرف انرژی الکتریکی آن کاهش خواهد یافت لذا مصرف برق در چیلرهای ماژولار کمتر از چیلرها تراکمی است. اگر کمپرسور مورد استفاده از نوع اینورتر باشد، این مصرف برق کمتر نیز خواهد شد.

افزایش طول عمر چیلر

با کاهش بار چیلر، میزان و شدت کار کمپرسورها کاهش می‌یابد. این امر باعث کاهش استهلاک کمپرسورها شده و طول عمر آن‌ها را افزایش می‌دهد.

امکان تعمیر بودن نیاز به وقفه

در صورتی که در چیلرهای معمولی، کمپرسور دچار مشکل شود، باید کل سیسیتم را خاموش کرده و اقدام به تعمیر یا تعویض کمپرسور کرد. اما در چیلرهای مادولار نیازی به این کار نبوده و کافی است، کمپرسور معیوب را از مدار جدا کرد. در هنگام تعمیرات دیگر کمپرسورها به کار خود ادامه خواهند داد، و چیلر خاموش نخواهد شد.

جمع بندی

یکی از انواع چیلرهای مورد استفاده در سیستم‌های تهویه مطبوع چیلر مادولار یا ماژولار است. در این مقاله به بررسی روش کار چیلر مادولار، تفاوت و مزایای آن نسب به چیلرهای معمولی پرداخته شد. امیدواریم از این مقاله بهره برده باشید، جهت مشاوره و تهیه انواع چیلر با مشاورین فروش دی تماس بگیرید.